Устройство для центрирования скважинных приборов Советский патент 1984 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин прибора ми на кабеле. Известно устройство, содержащее корпус, на котором вблизи верхнего, и нижнего концов установлены рессорные центраторы, а между ними распола гаются несколько измерительных рычагов, управляемых, как и нижний центратор, с помощью электромеханическог привода Cl}, Недостатки этого устройства заклю чаются в сложности его конструкции, пониженной проходимости прибора при спус.ке в скважину и быстром износе верх1шх центрирующих рессор, которые в отличие от нижних не закрьгоаются приводом на спуске. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устрой ство, содержащее корпус, привод, группы подпружиненных центрируншщх и измерительных рычагов, тяги, толка |тели и согласукяце-развязывающий ме ханизм, выполненный в виде соединенной с выходным звеном привода тяги, которая посредством толкателя связана с кулачками, закрепленными на рам ке, кинематически соединенной со што ком, нижняя часть которого закреплена на скольз.ящей втулке, шарнирно соединенной с подпружиненньми центрирующими рычагами 2 . Недостаток известного устройства состоит в сложности согласующе-развязывакидего механизма,содержащего большое количество промежуточных конструктивных элементов и обуславливающего невозможность его использования для управления тремя и более автономными рычажными группами от одного привода. , Цель изобретения - упрощение конструкции при управлении единым приводом тремя и более автономными группами подпружиненных рычагов. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для центрирования скважинных приборов, содержащем корпус, привод с выходным поступательно перемещанмдимся ; звеном, группы подпружиненных центрирующих и измерительных рычагов, тяги, толкатели, мехайизм согласования и развязки, последний вьтолнен в виде коаксиапь но расположенных тяг, связанных посредством односторонней кинематической связи между собой, с выходным звеном привода и толкателем измерительных рычагов, причем толкатели отдельных групп центрирующих рычагов разнесены вдоль оси устройства на величину, превьш1ающую максимальный продольный ход толкателей в пределах раскрытия рычагов. На чертеже схематически изображено устройство для центрирования скважинных приборов. Устройство содержит корпус 1, с которым щарнирно связаны две пары выполненных в врде параллелограммов диаметрально противоположных центрирующих рычажных систем 2 и 3 и измерительные рычаги 4, расположенные по окружности симметрично относительно центрирующих рычагов (на чертеже они условно совмещены в плоскости чертежа с центрирукщими рычажными системами, которые .цля упрощения показаны по одной из каждой пары диаметрально противоположньос). Короткие плечи измерительных рычагов 4 взаимодействуют с автономными подпружиненными штоками 5 и связаны односторонней кинематической связью с подвижным толкателем 6, который закреплен на тяге 7, опирающейся опорной пятой 8 на поступательно перемещающееся выходное звено 9 привода 10, закрывающего все рычажные системы устройства. На тяге 7 коаксиально установлены полые тяги 11 и 12, поджимаемые силовыми упругими элементами 13 и 14. , Нижний торец тяги 11 опирается на пяту 8 тяги 7, а тяга 12 также связана с тягой 7 посредством ее упорного выступа 15, который входит в паз тяги 12. На тягах 11 и. 12 жестко закреплены подвижные толкатели 16 и 17, с которыми взаимодействуют короткие плечи центрирукнцих рычагов 2 и 3. С толкателями 16 и 17 кинематически связаны датчики 18 и 19, обеспечивающие измерение их перемещений, а следовательно, и величину раскрытия каждой пары диаметрально противоположных центрирующих рычажных систем 2 и 3. Датчики 20, связанные со штоками 5, обеспечивают измерение раскрытия каждого измерительного рычага 4. Устройство работает следукяцим образом. Управление раскрытием-закрытием центрирующих рычажных систем 2 и 3 и измерительных рычагов 4 обеспечивается включением привода 10 с поверхности. При перемещении вверх его выходного звена 9 усилие привода 10 передается на опорную пяту 8 тяги 7, перемещает вверх закрепленный на ней толкатель 6, который взаимодействует с короткими плечами измерительных рычагов 4 и закрывает их. Одновременно опорная пята 8 тяги 7 перемещает вверх опирающуюся на нее нижним торцом тягу 11, сжимает упругий элемент 13 и через подвижный толкатель 16 воздействует на короткие плечи центрирую1ЦИХ рычагов 3) закрывая одну пару диаметрально противоположных центрируавщк ричйхгаах. систем. Закрытие второй пары цецтрирующих рычажных систем 2 обеспечивается тем же привод(Н4 1О пря воздействии упорного выстуйа 15 тяги 7 на пойую тягу 12 и связанный с ней подвижный толкатель 17. Таким образе осуществляется согласованное зак1Я|Ггие всех рычажных систем устройства.

С закрытыми рычажньми системами устройство опускается в скважину на интервал исследования и для повтор(олх измерений. Приведение его в рабочее состояние, т.е. раск1м 1тие рычажных систем, производится включением привода 10. При этом его выходное звено 9 перемещается вниз, освобождая опорную пяту 8, тягу 7 и взаимодействующие с ними полые тяги 11 и 12. Под действием упругих элемен-: тов 13 и 14 тяги 11 и 12 И подвижные толкатели 16 и 17 перемещаются вниз, раскрывая обе пары диаметрально противоположных центрирую1цих рычажшлх систем 2 и 3. Одновременно с тягой 11 смещаются вниз опорная пята В, тяга 7 и толкатель 6. Последний освобождает измерительные рычаги 4, и они под действием автономных Подпружиненных штоков 5 открываются до со. .прикосновения со стенкой скважины.

Выполнение механизма согласования и развязки в виде коаксиальнр расположенных тяг, связанных посредством одностронней кинематический связи между.собой, с выходным звеном привода и толкателем измерительных рычагов, существенно упрсяцает конструкцию устройства, за счет исключения большого количества промежуточных констрзпстивных элементов и обеспечивает возможность управления единым приводом тремя и более автономными группами подпружиненных рычагов, разнесенных вдоль оси устройства. Наличие трех и более автономных групп подпружиненных рычагов расщиряет функциональные возможности устройства по центрированию прибора и определению профиля поперечного сечения скважины.

Коаксиальное расположение тяг с описанной кинематической связью обеспечивает возможность применения двуплечих цеитрирующих и измерительных рычагов и размещение всех поступательно перемещающихся элементов конструкции внутри маслозаполненного

0 корпуса, что повышает надежность работы устройства.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в упрощении конструкции и повышении надежности его работы. При одновременном расширении функциональных возможностей по центрированию приборов в скважине и определению профиля ее поперечного сечения это снижает время задалживания скважины для проведения геофизических исследований и материальные затраты на проводку скважин.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯ СКВАЩННЫХ ПРИБОРОВ, содержащее корпус, привод с выходньм поступательно перемещающимся звеном, группы подпрУжийенных центрирующих и измерительных рычагов, тяги, толкатели, механизм согласования и развязки, о тличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции при управлении единым приводом тремя и более автономными группами подпружиненных рычагов, механизм согласования и развязки выполнен в виде коаксиально расположенных тяг, связанных посредством одностронней кинематической связи между собой, .с выходным звеном привода и толкателем измерительных рычагов, причем толкатели отдельных групп центрирун1цих рычагов разнесены вдоль оси устройства на величину, превьшакхцую максимальный продольный ход толкателей в пределах раскрытия рычагов.